5G技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀研究

李嘉駿

摘? ?要：隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，移動數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)指數(shù)級增長態(tài)勢，其需求量不斷加大，同時，智能手機(jī)的日益普及，使接入到互聯(lián)網(wǎng)的移動設(shè)備越來越多，用戶對其也提出了更多的服務(wù)需求，導(dǎo)致了移動數(shù)據(jù)流量的暴漲。對于4G技術(shù)而言，已經(jīng)無法處理如此龐大的數(shù)據(jù)流量。因此，為了解決這一局面，第五代移動通信技術(shù)—5G隨之出現(xiàn)在人們的視野中。文章主要介紹當(dāng)前國內(nèi)外新一代5G技術(shù)的發(fā)展情況，以及該技術(shù)在未來發(fā)展過程中可能遇到的挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);4G;5G

5G技術(shù)最早由歐盟在2013年2月提出，同時還撥款將近5 000萬歐元，以此加快5G移動技術(shù)的發(fā)展和研究，并計劃到2020年的時候，推出相對成熟的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2013年5月，韓國著名的電子產(chǎn)品公司三星向外界宣布已經(jīng)成功研究與開發(fā)出第5代移動通信（5G）的核心技術(shù)，并計劃最快在2020年把這一核心技術(shù)開始推向商業(yè)化的使用。2014年5月，日本的電信營運(yùn)商N(yùn)TT DoCoMo也宣布與Ericsson，Nokia，Samsung等著名的電子產(chǎn)品廠商一同合作，開始研發(fā)下一代的5G移動通信技術(shù)，并計劃在2015年進(jìn)行戶外測試，2020年開始投入運(yùn)營。我國在2017年11月，由工信部發(fā)布相關(guān)的通知，正式加入到5G技術(shù)研發(fā)的隊伍中，并力爭在2018年年底前，能夠?qū)崿F(xiàn)第三階段試驗的基本目標(biāo)。因此，對于5G通信技術(shù)而言，從4G單一的技術(shù)轉(zhuǎn)化為更加全面的綜合技術(shù)，作為新一代的通信手段，同時，5G網(wǎng)絡(luò)的峰值最大速率甚至可達(dá)到10 Gb/s[1]。在5G的通信時代下，用戶將會體驗到速度快、范圍廣、隨時隨地的高速移動上網(wǎng)服務(wù)。目前，這一技術(shù)在世界范圍上還處于穩(wěn)步推進(jìn)的階段，技術(shù)還不夠成熟，世界各國都在積極展開對這項技術(shù)的研究，讓其早日服務(wù)于廣大用戶。

1? ? 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

目前，5G移動通信技術(shù)還是屬于剛剛起步以及探索的階段，所以不管在技術(shù)方面還是在應(yīng)用方面都不夠成熟。因此，下面分別從國外和國內(nèi)來說明5G移動通信技術(shù)當(dāng)今的發(fā)展現(xiàn)狀。

1.1? 國外發(fā)展現(xiàn)狀

1.1.1? 歐盟

雖然，歐盟作為最早投資研發(fā)和構(gòu)建5G通信技術(shù)的地方，相關(guān)的委員會表示希望在新一輪的移動通信技術(shù)發(fā)展方面能夠占據(jù)領(lǐng)先的地位，以此來打破之前在移動通信行業(yè)中與亞洲其他國家競爭時候的不利局面，一直在鼓勵和支持歐洲各國大力發(fā)展和研究5G技術(shù)。但是，實際的情況卻不盡人意，甚至進(jìn)行得十分緩慢，主要是由于在過程中頻譜資源相對匱乏、基站設(shè)備比較少、監(jiān)管又十分嚴(yán)格，這些客觀因素壓制著各大運(yùn)營商對此的投資動力，從而導(dǎo)致其發(fā)展和研究的進(jìn)展變得十分緩慢。另外，歐洲各國的發(fā)展水平也呈現(xiàn)較大的差距，其中，瑞典、挪威、芬蘭、丹麥、冰島這5個歐洲國家在對5G移動技術(shù)的建設(shè)上處于領(lǐng)先地位，2018年，一同簽訂了一份5G合作協(xié)議，希望成為世界上第一個實現(xiàn)5G互聯(lián)的地區(qū)。

總體而言，對于歐盟來說，未來在建設(shè)和發(fā)展下一代5G移動通信技術(shù)的過程中仍然存在許多阻礙和困難，這些不解決，其發(fā)展的進(jìn)程會繼續(xù)受阻。

1.1.2? 美國

美國作為當(dāng)今世界的頭號大國之一，同樣加入對5G移動通信技術(shù)的研究與發(fā)展中。在2017年的時候，紐約大學(xué)的理工學(xué)院成立了一個由政府和企業(yè)組成的研究團(tuán)隊，致力于共同研究5G技術(shù)，同時，美國國家科學(xué)基金為鼓勵和支持，給該研究團(tuán)隊提供巨額的資金援助。另外，美國的通信巨頭公司AT&T宣布計劃到2020年年底，使用6 GHz以下的頻段來推出5G移動服務(wù)，從而能夠在美國全國范圍內(nèi)推出5G服務(wù)。由于美國在發(fā)展5G技術(shù)的過程中，選擇了使用高頻段的頻譜作為5G的通信頻段，而對于高頻段來說，盡管美國有較大的優(yōu)勢，但實際的開發(fā)難度巨大，其應(yīng)用的速度緩慢，導(dǎo)致發(fā)展的前景不樂觀。同時，要實現(xiàn)美國本土的5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，需要改造和構(gòu)建新的發(fā)射基站，這一過程需要耗費(fèi)巨大資金，又不斷打壓我國的華為公司，使其5G的發(fā)展進(jìn)程日漸緩慢，甚至落后于其他發(fā)展5G技術(shù)的國家。

1.1.3? 韓國

韓國是亞洲最早投入到下一代5G移動通信技術(shù)研究和發(fā)展的國家，并且由于自身擁有像三星這樣的手機(jī)巨頭，使其發(fā)展速度較快、水平較高，甚至在2019年公布的5G發(fā)展國家排行榜中，排名第一位[1]。在2019年4月，韓國更是突然向外界宣布，5G移動技術(shù)在本國已經(jīng)實現(xiàn)商用，成了全球第一個5G商用的國家。目前而言，韓國5G的用戶已經(jīng)突破90萬人，即將超越100萬人。盡管韓國成為率先使用5G技術(shù)的國家，但是在使用的過程中仍然存在著許多的問題，比如用戶在使用5G技術(shù)的時候，出現(xiàn)5G覆蓋程度低、信號不佳、技術(shù)不穩(wěn)定、可以選擇的機(jī)型相對缺乏等問題，同時，其使用的5G通信套餐的費(fèi)用高昂，甚至不愿意接受升級改造，引起了不少的矛盾與沖突，面對突如其來的5G技術(shù)，用戶們還沒有完全適應(yīng)。

1.2? 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

2017年12月，我國發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于組織實施2018年新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程的通知》，該通知計劃到2018年的時候，有不少于5個城市和地區(qū)可以開展5G規(guī)模組網(wǎng)試點[2]，同時，對于5G基站的數(shù)量要求不少于50個。隨著我國華為通信企業(yè)的不斷發(fā)展，5G技術(shù)在我國得到了穩(wěn)步前進(jìn)，其發(fā)展態(tài)勢處于快速上升的階段。2018年，我國工信部正式向外界宣布為中國電信、中國移動、中國聯(lián)通三大運(yùn)營商發(fā)放5G系統(tǒng)中低頻段試驗頻率，這一舉動進(jìn)一步推動了我國5G產(chǎn)業(yè)鏈的成熟與發(fā)展。在2019年6月，我國工信部更向中國移動、中國電信、中國聯(lián)通三大運(yùn)營商發(fā)放相關(guān)的5G商用牌照，促進(jìn)了中國5G商用落地，隨后，三大運(yùn)營商也公布相應(yīng)的5G套餐[3]。

在2019年10月，我國各個城市紛紛出現(xiàn)了使用5G技術(shù)的用戶。隨著我國5G技術(shù)的不斷發(fā)展，到2020年，我國5G發(fā)射基站有望占全球的一半。

2? ? 面臨的挑戰(zhàn)

5G技術(shù)總體來說還是處于剛剛探索、發(fā)展的階段，在這個過程中仍然存在許多的問題，因此，該項技術(shù)在未來的發(fā)展過程會面臨許多的挑戰(zhàn)，包括以下方面。

2.1? 頻譜不足

對于5G技術(shù)而言，目前主要分成了兩個范圍，一個是450～6 000 MHz，一個是24 250～52 600 MHz，雖然看起來頻譜的跨度大，但是在當(dāng)中有一部分的頻譜已經(jīng)被占用，導(dǎo)致可用的頻譜資源不多。所以現(xiàn)在在頻段的利用率上對于5G而言還是十分有缺陷的，同時，全球?qū)?G頻譜的劃分使用還沒有達(dá)成一致的共識。

2.2? 成本昂貴

由于在發(fā)展5G技術(shù)的過程中，需要對原有的通信硬件設(shè)備進(jìn)行升級以及改造，以此來確保提供相應(yīng)的5G服務(wù)以及實現(xiàn)全網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，但在過程中需要耗費(fèi)巨額的費(fèi)用，特別是發(fā)射基站的構(gòu)建。同時，用戶在享受5G服務(wù)的時候也需要負(fù)擔(dān)昂貴的套餐費(fèi)[4]。

2.3? 移動終端的性能

隨著5G技術(shù)的出現(xiàn)，用戶對智能移動終端設(shè)備提出了更高的要求，未來的移動終端設(shè)備應(yīng)該更加智能化和多元化。同時，移動終端的性能將會直接影響用戶對于5G技術(shù)的體驗效果，因此，對于移動終端的生產(chǎn)商來說是一個巨大的挑戰(zhàn)。

3? ? 結(jié)語

雖然，5G移動通信技術(shù)的發(fā)展在未來仍然需要走很長的一段路，需要解決的問題還有很多，但是其發(fā)展前景是一片光明的，特別是現(xiàn)在隨著5G技術(shù)的不斷發(fā)展，日后能夠和人工智能以及物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合在一起。因此，相信在各國的共同努力下，在不久的將來，5G移動通信技術(shù)一定會服務(wù)于廣大的用戶。

[參考文獻(xiàn)]

[1]商文豪，史應(yīng)如.5G移動通信發(fā)展趨勢和關(guān)鍵技術(shù)分析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019（26）：21，34.

[2]高芳，趙志耘，張旭，等.全球5G發(fā)展現(xiàn)狀概覽[J].全球科技經(jīng)濟(jì)瞭望，2014（7）：59-67.

[3]王佳，李卓，楊柳，等.5G移動通信發(fā)展趨勢與關(guān)鍵技術(shù)的探討[J].中國信息化，2017（8）：52-54.

[4]肖立.淺談5G時代新媒體的發(fā)展[C].重慶：中國新聞技術(shù)工作者聯(lián)合會2017年學(xué)術(shù)年會，2017.

Abstract：With the advent of the era of big data， mobile data is also showing an exponential growth trend， and its demand is increasing. At the same time， the increasing popularity of smart phones has made more and more mobile devices connected to the internet. It has also put forward more service requirements， which has led to a surge in mobile data traffic. For 4G technology， it is no longer possible to handle such a huge amount of data traffic. Therefore， in order to solve this situation， the fifth generation of mobile communication technology， 5G， then appeared in peoples vision. This article mainly introduces the current development situation of new generation 5G technology at home and abroad， and the challenges that the technology may encounter in the future development process.

Key words：big data; 4G; 5G